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安全检测与监控技术课程设计

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摘要： ............................................................................ - 1 -

关键词：........................................................................... - 1 -

Abstract........................................................................... - 1 -

前言................................................................................... 2

第 1 章水塔水位控制系统方案设计....................................................... 3

方案设计原则 ..................................................................... 3

系统的整体设计要求 ............................................................... 3

控制系统的设计 ................................................................... 4

继电器控制系统................................................................ 4

单片机控制.................................................................... 4

工业控制计算机控制............................................................ 4

可编程序控制器控制............................................................ 5

第 2 章水塔水位控制系统的硬件设计 .................................................... 6

PLC 的基本结构.................................................................... 6

PLC 机型选择 ..................................................................... 8

容量选择 ......................................................................... 9

I/O 模块的选择 .................................................................. 10

电源模块的选择 .................................................................. 11

水塔水位的工作流程： ............................................................. 12

第 3 章水塔水位控制系统软件设计....................................................... 13

输入 /输出信号及地址分配 ......................................................... 14

主电路的设计 ................................................................. - 16 -

水塔水位控制系统的 PLC 控制流程图 ............................................. - 16 -

系统调试 ..................................................................... - 17 -

总结.............................................................................. - 19 -

参考文献.............................................................................. 20

第 1 章水塔水位控制系统方案设计

方案设计原则

整个设计过程是按工艺流程设计，为设备安装、运行和保护检修服务，设

计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基本图形符号

（GB4728）及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括：工作条件：工程

对电气控制线路提供的具体资料，系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提

下，尽量做到经济、合理、合用，减小设备成本。在方案的选择、元器件的选

型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，由模拟控制到

微机控制，使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。

对于本课题来说，液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改适

升级，控制装置需要根据企业设备和工艺现况来构成并需尽可能的利用旧系统

中的元器件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类

似，以便于操作人员迅速掌握。从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既

需要处理模拟量也需要处理大量的开关量。系统的可靠性要高。人机交互界面

友好，应具备数据储存和分析汇总的能力。

要实现整个液体混合控制系统的设计，需要从怎样实现多个电磁阀的开关以

及电动机启动的控制这个角度去考虑，现在就这个问题的如何实现以及选择怎

样

的方法来确定系统方案。

系统的整体设计要求

在水塔水位控制过程中，整体控制要求如下：

当水池液体位于下限液位开关 S1，S1 此时为 ON，电磁阀打开，开始往水池里

注水，当 4S 以后，若水池液位没有超过水池下限液位开关时，则系统发出报

警，若系统正常，此时水池下限位开关 S4 为 OFF，表示水位高于下限水位。当

水位液面高于上限水位，则 S2 为 ON，电磁阀关闭。当水塔水位低于水塔下限

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